Представление потерь вихревого тока
Simscape/Электрическая/Пассивная
Блок Вихревого Тока моделирует эффект вихревых токов, генерируя магнитодвигательную силу (ММФ), которая противодействует изменениям магнитного потока. Кроме того, блок моделирует паразитные эффекты, используя последовательное нежелание и параллельную проницаемость утечки.
Вихревые токи в материалах магнитопровода вызваны изменяющимися во времени магнитными полями. Эти изменяющиеся плотности поля индуцируют потенциалы напряжения внутри материала, вызывая протекание тока в замкнутых контурах. Такие токи обычно нежелательны и вызывают нагрев магнитного материала.
Этот блок используется для добавления потерь вихревого тока в магнитной области к пользовательскому трансформатору или другому магнитному компоненту.
Компонент вихревого тока иногда называют магнитной индуктивностью, поскольку он является аналогом магнитной области индуктора в электрической области.
Это эквивалентный магнитопровод для блока, включая путь вихревого тока (нижний) и параллельный путь утечки (верхний).
На схеме:
- суммарный поток на клеммах. Этот поток является суммированием контура вихревого тока и параллельного пути утечки.
ФL - поток, проходящий по контуру вихревого тока.
Блок вычисляет клеммные MMF, и флюс виде:
FP + ФЛ
где:
Гедди - проводимость петли вихревого тока.
- паразитное последовательное нежелание пути вихревого тока.
- параллельная проницаемость.
Поскольку паразитное последовательное сопротивление и параллельная проницаемость не имеют потерь, общая рассеиваемая мощность над блоком равна:
dФLdt) 2
В электрической области потери вихревого тока моделируются с использованием параллельного сопротивления на первичной обмотке. Это эквивалентная схема для неидеального двухобмоточного трансформатора.
На схеме:
Lp и Ls являются самоиндукциями первичной и вторичной обмоток соответственно.
Lm - взаимная индуктивность между двумя обмотками.
Rm - взаимное сопротивление между двумя обмотками, вызванное потерями вихревого тока.
Этот двухобмоточный трансформатор может быть аналогичным образом представлен в магнитной области. Это эквивалентная схема.
На схеме:
Rp и Rs - это сопротивления, связанные с первичной и вторичной обмотками соответственно.
Rg - это сопротивление, связанное с магнитной связью двух обмоток.
n - отношение витков между двумя обмотками.
Электрические и магнитные цепи эквивалентны, если:
n2Lm
n2Lp
1Ls
n2Rm
Эти отношения можно использовать для вычисления эквивалентных свойств трансформатора с двумя обмотками для одного домена из другого.
[1] Браун, А. Д., Дж. Н. Росс и К. Г. Николс. «Имитация во временной области смешанных нелинейных магнитных и электронных систем». Транзакции IEEE по магнетике. Том 37, номер 1, 2001, стр. 522-532.
